Plan. Programmation Internet Cours 3. Organismes de standardisation

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1 Plan Programmation Internet Cours 3 Kim Nguy ên 1. Système d exploitation 2. Réseau et Internet 2.1 Principes des réseaux 2.2 TCP/IP 2.3 Adresses, routage, DNS 30 septembre / 24 2 / 24 Définitions Réseau : ensemble de nœuds reliés entre eux par des liens (où canaux) Réseau informatique : réseau où les nœuds sont des ordinateurs. Les liens sont hétérogènes (cables, liaisons satellites, liaisons radio, etc.) Protocole : ensemble de conventions permettant d établir une communication mais qui ne font pas partie du sujet de la communication Organismes de standardisation Plusieurs organismes interviennent à différents niveaux : ISO : standardise TOUT. Donc, il y a un standard pour les réseaux informatiques (modèle Open System Interconnection) IETF : Internet Engineering TaskForce, organisme ouvert qui standardise TCP/IP IEEE(-SA) : Institute of Electrical and Electronics Engineers Standards Association, association Américaine à l orgine (mondiale maintenant). Définit des standards comme (IEEE abgn,...) W3C : World Wide Web Consortium, standardise les formats du Web : HTML, SVG, XML,... Industrie : les gros acteurs ont aussi de l influence : Google, Oracle, Microsoft, Cisco,... 3 / 24 4 / 24

2 Les 7 couches du modèle OSI Plan N Unité Nom Utilisation 7 Application Logiciel 6 Presentation Chiffrement 5 Session Identification, connexion 4 Segment Transport Intégrité des données 3 Paquet Network Acheminement (routage) 2 Trame Data-Link Encodage sur le support physique 1 Bit Physical Matériel (cables, voltage,...) 1. Système d exploitation 2. Réseau et Internet 2.1 Principes des réseaux 2.2 TCP/IP 2.3 Adresses, routage, DNS Modèle TCP/IP 5 / 24 Structure d un paquet IPv4 6 / 24 Modèle en 4 couches, similaire au modèle OSI : N Nom Description Eq. OSI 4 Application HTTP, Bittorrent, FTP,... 7, 6, 5 3 Transport TCP, UDP, SCTP, Internet IP (v4, v6), ICMP, IPsec, Link Ethernet, IEEE ,... 2, 1 TCP : Transfer control protocol, s occupe de la bonne transmission des données (détection d erreurs, retransmissions,...) IP : Internet Protocol, s occupe de 2 choses : donner une adresse unique aux machines router les paquets, i.e. transmission des paquets vers une autre machine, plus proche de la destination 14 champs (13 obligatoires, 1 optionnel) : Version Longueur DSCP ECN Longueur totale en-tête 32 Identification Flags Position du fragment 64 TTL Protocole Somme de contôle 96 Adresse IP de la source 128 Adresse IP de la destination 160 Options (si Longueur en-tête > 5) > 160 Données Le paquet est transmis en big endian (c est à dire, bit 0 le plus à gauche) 7 / 24 8 / 24

3 Détail des champs obligatoires (1) Détail des champs obligatoires (2) Version : Numéro de version du protocole (4) Longueur en-tête : Longueur de l en-tête en mots de 32bits (5 si pas d options) DSCP : Differentiated Service Code Point, code du type de service (Voix sur IP, vidéo, jeu,...) ECN : Explicit Congestion Notification, gestion de l engorgement Longueur totale : en octet, en-tête + données Identification : numéro servant à identifier le fragment Flags : bit 0 toujours à 0, bit 1 à 1 si le paquet ne doit pas être fragmenté, bit 2 à 0 si c est le dernier paquet d un ensemble fragmenté Position du fragment : position du fragment par rapport à un paquet non-fragmenté TTL : Time To Live compteur décrémenté à chaque fois que le paquet traverse un nœud. Si 0 le paquet est jeté. Protocole : code du protocole utilisé dans la partie donnée Somme de contrôle : hash de l entête, vérifiée à chaque retransmission Adresse source : Adresse IP de l envoyeur Adresse destination : Adresse IP du receveur Champs optionnels 9 / 24 Plan 10 / 24 Les champs optionnels commencent par un octet d identification. Plusieurs options possibles : Routage spécifié : Liste de tous les nœuds à suivre pour arriver à la destination Routage large : Liste de nœuds que le paquet doit traverser Enregistrement de la route : les adresses des nœuds traversés sont mémorisées dans le champs Système d exploitation 2. Réseau et Internet 2.1 Principes des réseaux 2.2 TCP/IP 2.3 Adresses, routage, DNS 11 / / 24

4 Adresses IP Moyen d identifier une machine sur Internet Adresse composée de 4 octets : ex : Certaines adresses sont réservées : 10.x.x.x, 172.[16-31].x.x, x.x, x.x Internet Assigned Numbers Authority, attribue les IPs par bloc aux fournisseurs d accès et grandes entreprises IPv4 est amené à disparaître, remplacé par IPv6 (adresses sur 128 bits) Classes d adresses IP Une adresse IP se décompose en deux parties : 1. Adresse réseau (assignée par l IANA) 2. Adresse de la machine (assignée par l administrateur du réseau local) Il y a 5 classes d adresses (3 utilisées en pratique) : On note N (= adresse réseau) et N (= adresse machine) classe A : [0 127].H.H.H classe B : [ ].N.H.H classe C : [ ].N.N.H Deux classes spéciales : classe D : [ ].X.X.X, multicast classe E : [ ].X.X.X, expérimental (reservé) Exemple 13 / 24 Adresses reservées 14 / 24 classe A : 7 bits pour le réseau, 3 octets pour la machine exemple : classe B : 14 bits pour l adresse du réseau, 2 octets pour l adresse de la machine exemple : (www.u-psud.fr) classe C : 5 bits plus 2 octets pour le réseau, 1 octet pour la machine : exemple : (microsoft) Certaines adresses ont une utilisation particulière : Cette machine : , pour que la machine ait une adresse réseau, même si elle n est pas connectée. Tout le résau : N pour les IPs de classe A, N.N.0.0 pour les IPs de classe B, N.N.N.0 pour les IPs de classe C Diffusion : N pour les IPs de classe A,N.N pour les IPs de classe B, N.N.N.255 pour les IPs de classe C 15 / / 24

5 Routage Une machine A veut envoyer un message à la machine D. Les deux machines ne sont pas directement reliées (pas de cable point-à-point, pas sur le même switch, pas sur des switchs connectés, pas sur le même réseau Wifi,...) Routeur : machine possédant au moins 2 interfaces réseau ainsi que des logiciels spécialisés et dont le but est de transmettre les paquets IP d un réseau vers un autre. Table de routage : spécifie, pour chaque groupe d IP quel est le routeur. Exemple : > route Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask... Iface * eth * eth0 default eth0 Routage Transmission d un paquet d une machine A1 à une machine C3 : C1 A1 A2 B1 C2 C3 R 1 A3 B2 R3 R2.2 A4 Réseau local A B3 R2.1 Réseau local C Réseau local B Épuisement des adresses IPv4 17 / 24 Quelles solutions? 18 / 24 Combien de machines peut-on adresser avec IPv4? = = Insuffisance du nombre d adresses liée aux facteurs suivants : Explosion du nombre de terminaux mobiles (environ 1 milliard de smartphones fin 2012) Connexions permanantes (machines «toujours allumées et connectées») Adressage par classes inadapté (rien entre les 16 millions d adresses de la classe A et les adresses de la classe B) IPv6 : nouvelle version du protocole IP + : adresses sur 128 bits ( ) - : standard complètement incompatible avec IPv4 Sous-réseau : on utilise une partie de la partie «machine» d une adresse IPv4 pour dénoter un sous-réseau reśeaux locaux : certaines machines sont «cachées»du réseau global et utilisée uniquement en réseau local 19 / / 24

6 Mise en sous-réseau On utilise un masque i.e. un nombre dont le «et» binaire avec l adresse va isoler la partie réseau. Exemple : adresse : (classe B, réseau, machine) masque : (= ) application du masque : décimal binaire masque «ET» sous-réseau machine On peut donc au moyen d un masque découper une classe (A par exemple) en sous-réseaux plus petits. Réseaux privés Le standard réserve 3 blocs d addresses : Ces adresses ne peuvent jamais être données à une machine sur Internet. Elles sont utilisées par le réseau local. Seul le routeur possède une adresse publique et il s occupe de faire la traduction entre adresses locales et adresses globales (NAT : Network Address Translation) DNS Domain Name System : permet d attribuer un nom à une IP (annuaire). Double avantage : pour les humains, un nom est plus simple a retenir on peut changer d adresse IP de manière silencieuse Principe hierarchisé : les serveurs DNS primaires gardent les informations sur les tld (Top Level Domain :.com,.fr,.net,...) pour chaque tld, il y a un ensemble de serveur DNS de niveau 2 qui fait correspondre le nom de domaine (google.com, u-psud.fr) à un DNS de niveau 3 (généralement le DNS de niveau 2 est chez le FAI) le DNS de niveau 3 donne l IP d une machine particulière sur son domaine : mail, www (le DNS de niveau 3 est administré localement) 21 / 24 Commandes Unix pour le réseau nslookup, dig, host : retrouve l IP pour un nom de machine netstat : affiche l état des connexions en cours ping : test de connexion traceroute : affiche tous les sauts entre une source et une destination route : affiche la table de routage ifconfig : affiche les informations de configuration des interfaces réseau (adresse IP, réseau, masque, etc.) 22 / / / 24

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